基于Ci t eSpace的低影响开发研究的知识图谱分析
甘庭玮1，黄舒语1，唐世斌1，黎植强1，2，程委杰1，2，黄欣宇1，2
（1.广西大学林学院，南宁530004；2.苍梧县国有天洪岭林场，广西 梧州543005）
【摘 要】 我国经历快速的城市化，各类陂塘湖泊湿地退化消失，城市灰色雨水基础设施不堪重负，内涝严重。近年来，我国提出构建以低影响开发理念为主导的海绵城市建设。论文以我国知网2001—2019年7月间的1197篇低影响开发相关文献为研究对象，采用文献计量法，Cite Space可视化软件作为研究工具，梳理国内低影响开发研究的知识结构、研究热点与趋势。
【关键词】 低影响开发；知识图谱；Citespace；研究现状；趋势
1 引言
近年来，国内城市化的进程不断加快，几乎每座城市的自然水文循环都被改变，从而导致洪水泛滥、径流污染、水环境不断恶化，生态系统被严重破坏。传统的雨水管理方法不能完全满足现今城市可持续发展的要求，而低影响开发理论体系被认为是提高城市恢复力，塑造城市弹性的理想措施，与现有大型地下排水系统的再升级相比，它们更适合应用于高度城市化的地区，且更为经济。相比发达国家，我国在LID（低影响开发）建设环境方面与其有较大差异，低影响开发在国内的本土化研究与推广应用一直是一个重要课题。
2 数据来源及研究方法
以2009—2019年为文献研究区间，以“低影响开发”“低冲击开发”“低影响设计”“低影响城市设计和开发（LIUDD）”为主题词[1]，通过我国知网提供的期刊数据库检索得到期刊1543篇，通过手工筛选剔除刊首语、会议通知、新闻报道、无作者、重复期刊等无效信息，得到有效论文1197篇，其中，核心期刊339篇。借助CiteSpace软件对筛选后的期刊进行作者合作、机构合作、关键词共现的可视化处理，并结合所提取的中介中心性、Sigma值和突发性变化（Burst）等数据的分析，解读低影响开发的研究历程、研究的知识结构，探寻其研究的热点与趋势。具体CiteSpace功能与参数设置如下：分析跨度选择2009—2019年，时间切片为1年；术语来源从“标题”“摘要”“关键词”“标识符”中提取，分析节点类型根据需要选择“作者”“机构”或“关键词”；阀值经选择Top50；研究图谱不进行裁剪，可视化选择静态视图。
3 文献计量分析
3.1 文献作者与研究机构分析
3.1.1 发文作者及合作网络分析
CiteSpace作者共现图谱与相关数据能识别出一个研究领域的核心人物及研究人员之间的合作、互引关系[2]。本文涉及文献共1197篇，发文作者共计2386位，合作撰写为753篇，占比62.91%；篇均合作度为2.58，低于国际科学论文3.25的平均水平[3]，说明本领域研究合作相对分散。根据普赖斯定律（Price's Law），核心作者发文量不低于最高产作者发文量平方根的0.748倍[4]，即不应低于4篇，由此统计出核心作者21位，这些学者奠定了我国该领域的学术基础。其中，从作者共现频次看，排在前两位的学者是李俊奇、车伍，频次分别为32次、23次；其次是频次10次以上的学者有任心欣、王文亮、胡爱兵、王建龙。这些高产作者将低影响开发研究推向高峰。
2.1 3组人群血清HE4、CA125表达水平及ROMA指数比较 3组人群血清HE4、CA125水平和ROMA指数均呈非正态分布，卵巢癌组人群血清HE4、CA125水平和ROMA指数的中位数分别为88.05 pmol/L、51.85 U/mL和31.17%，均高于卵巢良性肿瘤组和健康对照组的血清水平，差异具有统计学意义(P<0.05)。卵巢良性肿瘤组与健康对照组比较，血清CA125水平差异具有统计学意义(P<0.05)，两组间HE4水平和ROMA指数比较，差异无统计学意义(P>0.05)。见表1。
根据文献计量学理论，研究文献的数量变化（见图5）在一定程度上可以反映出该领域的研究历程。CiteSpace可视化Timezone图谱与提取的年度关键词频次、突变词数据（见图4）可较准确得出该领域内容一定程度上的热点与趋势、内在联系、更新速度和学科研究活力（见图6）。从而分析出低影响开发研究的主题演变和阶段划分。2009—2019年6月以来，低影响开发研究大致可分为3个阶段。
袁林说，我们栽树也是有责任的，搞死了不说赔偿，光批评的话也要听许多，现在是夏季，何况你这棵树的树根都烂了，栽活的几率很小，但既然胡总说了，老弟我就冒点风险。至于树的价钱么，反正我们这次采购一批大树，我就把别的树价压一点，你这株价钱就十五万，亏了的你担待一点如何？
3.1.2 发文机构分析
利用CiteSpace软件，对1197篇文献的发文机构进行统计分析，了解发文机构在低影响开发领域的贡献与研究状态。从数据分析可知，低影响开发研究主要集中在高校与相应的重点实验室，其次，分布于研究院、设计院和有限责任公司。发文机构出现频次在10次以上的有6个，其中，北京建筑大学城市雨水系统与水环境省部共建教育部重点实验室和深圳市城市规划设计研究院有限公司分别以30、21频次排在前二，远大于前20名机构的平均频次9.55次，说明低影响开发研究机构科研水平呈现核心趋势。通过CiteSpace的机构图谱得出发文机构具有3个核心合作网络（见图2），分别以北京建筑大学城市雨水系统与水环境省部共建教育部重点实验室、深圳市城市规划设计研究院有限公司、河海大学水文水资源学院为首。合作机构网络形成主要由作者地缘、学缘关系主导，合作网络较为分散，但是核心合作网络联系紧密，并且存在较多跨学科的研究机构联合。
图1 作者合作网络图谱
图2 研究机构合作网络图谱
3.2 研究热点分析
第一个阶段：2009—2011年，低影响开发的萌芽阶段。年度发文较低，增长速率缓慢且关键词词汇类别单一，关键词突变较少。这一阶段低影响开发（LID）虽然由于“绿色奥运”督促相关城市开展环境治理工作而受到关注，但我国这一领域研究尚处于起步探索与学习阶段，研究学者与期刊总量较少。主要是北京建筑大学车伍、王建龙等学者为核心的优秀团队，以对国外较为成熟的低影响开发体系与措施进行引介、论述、倡导。深圳市城市规划设计研究院有限公司的胡爱兵、任心欣的初期建设实践。
根据已有数据生成的CiteSpace可视化作者合作共现网络图谱（见图1）可以看出，我国低影响开发研究领域呈现出小集中、大分散的特征，领域内已初步形成了以李俊奇、车伍王建龙、等为主和以任心欣、胡爱兵、丁年等为主的两大核心团队，且合作较为紧密。由图谱中的突变可知，影响力较大的学者有车伍、王建龙、胡爱兵、任心欣、赵杨、李俊奇。从半衰期来看，王建龙、车伍、李俊奇、任心欣等影响期限较长，为6～9年；在2015年以后，李俊奇影响力较大；其他核心学者的半衰期也较长。可见，我国低影响开发研究拥有较强的领军人物和联系紧密的研究团队，形成了广泛的学术共识。
3.3 研究主题演变及阶段划分
节点安全连通度能够反映网络安全性能的高低,节点的安全连通度越大节点与更多的邻居节点存在共享密钥,网络的安全性能越高。
关键词是揭示论文主要内容的重要方式，是研究主题的高度概括和凝练[5]。根据关键词共现产生的中心性、频次判断研究热点，并结合相关文献内容进行分析，进而揭示该热点词汇在低影响开发研究领域起到的作用。运用CiteSpace绘制的关键词共现图谱，隐藏检索词相同和意思相近的词汇低影响开发、海绵城市等，同时，合并该领域意思相近的关键词，得到低影响开发高频关键词共现网络谱图（见图3）与相关研究热点统计。综合图3与数据可知，低影响开发虽然研究分支多、网络分散度高，但高频关键词之间联系较为紧密，除去低影响开发、海绵城市等相关研究领域常用词汇，2009—2019年高频关键词（见图4）集中在雨洪管理（83次）、SWMM（66次）、景观设计（64次）、雨水花园（生物滞留设施）、雨水利用（39次）、城市道路（36次）、低影响开发措施（35次）、年径流总量控制率（34次）、城市内涝（28次）、透水铺装（23次）、雨水系统（21次）、绿色屋顶、雨水调蓄、雨水管理、城市绿地、绿地系统、植草沟、绿色雨水基础设施、绿色基础设施、下沉式绿地、雨水利用等。
图3 高频关键词共现网络图谱
图4 2009—2019年6月前19位突现关键词
图5 2009—2019年6月低影响开发研究文献数量
图6 高频关键词共现Timezone图谱
第二个阶段：2012—2013年，低影响开发研究逐渐拓展，初现多元化。虽然年度发文少于50篇，但增长速率与核心期刊占比较高。在这一阶段关键词数量激增，丰富的关键词数量说明此时的低影响开发研究充满活力，研究内容多样化。其中，2012年出现雨洪控制利用、绿色雨水基础设施等关键词突变。而2013年发布的《国务院办公厅关于做好城市排水防涝设施建设工作通知》（国办发〔2013〕23号）《住房和城乡建设部关于印发城市排水（雨水）防涝综合规划编制大纲的通知》（建城〔2013〕98号）等关于排水防涝的一系列政策文件，促进了城市内涝、排水防涝等关键词频次的显现和突变。车伍教授团队以城市雨水系统本土化为切入点，提出低影响开发的多元式运用和雨水控制策略及其建议，并联合王佳等学者对雨水花园、绿色雨水基础设施植物研究，并指出植物研究方向。深圳市城市规划设计研究院有限公司丁年、任心欣等学者，对深圳光明新区对低影响开发雨水综合管理方面的探索与实践进行了探讨，并提出一系列应对策略。此时的低影响开发领域虽然研究力度提升，但尚未形成完善的理论与技术体系，较少系统性地关注低影响开发的规划与布局。且缺乏相关政策法规与技术标准的支持。
第三个阶段：2014—2019年，为低影响开发蓬勃交流应用期与实践探索深化期，年度发文量不断增长，共现频次、关键词数量激增。这个阶段有两个突变时间节点分别为2014与2017年，2014—2016年突变词为规划编制、排水防涝、雨水系统、规划等；2017—2019年为生物滞留、水环境、优化设计。而关键词共现频次最高为海绵城市、SWMM模型、规划设计与规划编制、年径流总量控制率、污染控制、雨水系统、排水系统、城市雨洪模型、优化设计等。自2014年起，我国对海绵城市相关政策保障体系的编制，各类建设项目的控制目标、实施策略、考核标准进行了长期探索，使规划、规划编制共现频次较高并于2014年出现突变。而SWMM等低影响开发设计、评估工具也于普遍进入学者们的视野中，通过模型适应性的检验及模型参数的识别、城市暴雨洪水地表径流及其污染过程的模拟、与其他模型软件的耦合应用模拟等方面的研究，分析低影响开发的模块在不同情景和组合下的应用效果。在2017年以后，以SWMM为基础的PCSWMM、SUSTAIN等被广泛应用，开始真正关注成本效益，并提出多目标的优化策略，优化研究主要体现在模型研究、设施比较选择、和方案评估框架方面。并开始系统性地关注低影响开发的规划与布局，不仅局限于狭义低影响开发措施，规划设计尺度加大，并从注重水文过程到注重水生态恢复，强调水文过程的生态功能，刺激雨水系统、绿色基础设施、绿地系统、水环境等关键词突变。
4 结语
基于文献计量法，结合CiteSpace知识图谱可视化功能，发现近10年来低影响开发期刊数量不断增长，并经历了缓慢增长、平稳增长和快速增长3个阶段，特别是2014年后，发文量明显增加；从发文作者看，李俊奇、车伍、王建龙，任心欣、胡爱兵，王文亮等21名学者是低影响开发研究领域的核心作者，并且半衰期较长。从发文机构看，低影响开发研究主要集中在高校与相应的重点实验室，其次，分布于有限责任公司、研究院和设计院，其中北京建筑大学城市雨水系统与水环境省部共建教育部重点实验室发文量最多，其次为深圳市城规设计研究院有限公司、河海大学水文水资源学院、上海市政工程设计研究总院（集团）有限公司等。从合作网络看，我国低影响开发研究领域呈现小集中、大分散特征。合作网络主要由作者学缘关系主导，领域研究合作总体相对分散，但核心网络联系紧密，并存在较多跨学科联合；从关键词共现图谱看，雨洪管理、SWMM模型、排水防涝、低影响开发措施、雨水系统、绿色基础设施、优化设计等是近年来低影响开发研究高频关键词，研究视角趋向多元化，并呈现系统化融合趋势。近年低影响开发研究的热点方向集中在低影响开发技术措施及组合优化、水文过程模拟和保护与调控、水文模型应用与开发、雨水系统升级改造及综合性规划、城市水文生态修复等主题中。
1815年，在比利时的滑铁卢，拿破仑率领法军与英国、普鲁士联军展开激战，法军惨败。随后，拿破仑以退位结束了其政治生涯。
【参考文献】
【1】王建龙，车伍，易红星.基于低影响开发的城市雨洪控制与利用方法[J].中国给水排水，2009，25(14)：6-9.
【2】胡泽文，孙建军，武夷山.国内知识图谱应用研究综述[J].图书情报工作，2013，57(3)：131-137.
【3】孙振嘉，张向先.基于洛特卡定律的“科技信息资源”研究成熟度分析[J].情报理论与实践，2012，35(9)：82-85.
【4】钟文娟.基于普赖斯定律与综合指数法的核心作者测评——以《图书馆建设》为例[J].科技管理研究，2012，32(2)：57-60.
【5】李珊珊，张文毓，孙长虹，等.基于文献计量分析土壤修复的研究现状与趋势[J].环境工程，2015，33(5)：160-165.
Knowledge Graph Analysis of Low Impact Development Research Based on CiteSpace
GAN Ting-wei1,HUANG Shu-yu1,TANG Shi-bin1,LI Zhi-qiang1,2,CHENG Wei-jie1,2,HUANG Xin-yu1,2
(1.Forestry College of Guangxi University,Nanning 530004,China;2.Cangwu County State-Ownd Tianhongling Forest Farm,Wuzhou 543005,China)
【Abstract】 China has experienced rapid urbanization, all kinds of pond lakes and wetlands have degraded and disappeared, the urban gray rainwater infrastructure is overburdened, and the waterlogging is serious. In recent years, China has proposed the construction of sponge cities with the concept of low-impact development as the leading factor. This paper takes 1197 low-impact development related literatures of CNKI from 2001 to July 2019 as the research object, uses bibliometrics method and Cite Space visualization software as research tools, combs the knowledge structure, research hotspots and trends of low-impact development research in China.
【Keywords】 lowimpact development; knowledge graph; citespace; research status; trend
【中图分类号】 TU992；G353.1
【文献标志码】 A
【文章编号】 1007-9467（2019）08-0272-04
【DOI】10.13616/j.cnki.gcjsysj.2019.08.330
【基金项目】 广西科技基地和人才专项项目（AD17129021）
【作者简介】 甘庭玮（1995～），男，广西柳州人，硕士在读，从事风景园林规划设计与研究。
【收稿日期】 2019-07-09
标签：低影响开发论文; 知识图谱论文; citespace论文; 研究现状论文; 趋势论文; 广西大学林学院论文; 苍梧县国有天洪岭林场论文;